成果描述：目前硝酸工业生产中氨氧化过程通常采用的铂网催化剂，具有选择性高、使用寿命长、可回收再生等优点。但铂在高温下易生成挥发性的PtO2造成铂耗，是硝酸工业中除原料费用外的最大成本消耗，成为硝酸行业发展的瓶颈。将铂负载于载体上形成高分散的铂催化剂，可在提高铂催化剂的活性和增大催化剂比表面积的基础上降低铂的用量，是一条可能的解决硝酸行业瓶颈问题的途径。本成果利用光催化过程将铂负载于光催化剂如二氧化钛表面形成负载型催化剂，从而实现单质金属活性组分低用量高分散的负载，是一种可有效提高贵金属催化活性降低贵金属用量的方法。通过光催化法制备的Pt/TiO2催化剂，活化后可在二氧化钛表面形成厚度为3 nm左右的铂金属薄膜。150-250 μm的Pt/TiO2催化剂，其铂负载量为0.2 gPt/ gTiO2，比表面积可以达4.422 m2/ g。以该催化剂催化氨氧化反应，能有效的降低反应温度，氨转化率在600~700 oC即可达100 %，低于目前硝酸工业中氨氧化反应温度800~ 900 oC，也低于PtO2升华温度850 oC。该催化剂经400 h连续反应，其铂载量及催化活性均无降低，是一种可靠的氨氧化催化剂，具有工业应用前景。市场前景分析：化工市场。与同类成果相比的优势分析：1：铂负载量为0.2 gPt/ gTiO2，比表面积可以达4.422 m2/ g； 2：反应温度区间为600~700 oC，氨转化率可达100 %； 3：连续反应400小时以上，催化剂性能无变化

针对燃煤电站锅炉负荷变化大和各类工业炉窑烟气温度波动范围宽的特点，研制出能适应150~300度范围的高效烟气脱硝催化剂。（1）对以研究广泛的过渡金属元素为活性组分的氧化物及硫酸盐催化剂进行对比分析，筛选得到了受表面硫酸根影响较小的活性组分。（2）采用MoO3和Nb2O5等作为助剂改性催化剂，提升催化剂低温脱硝活性。（3）研究发现了NH3、H2O对SO2对改性催化剂失活的促进作用、失活原因，提出了催化剂抗水抗硫方法。市场前景该成果已申请国家发明专利：一种低温 SCR 脱硝催化剂及其制备和应用方法（专利申请号： 2017100538963 ，已公开）和一种中低温 SCR 脱硝催化剂及其制备方法（专利申请号201810028858.7 ，已公开） 。

针对燃煤电站锅炉负荷变化大和各类工业炉窑烟气温度波动范围宽的特点，研制出能适应150~300度范围的高效烟气脱硝催化剂。 （1）对以研究广泛的过渡金属元素为活性组分的氧化物及硫酸盐催化剂进行对比分析，筛选得到了受表面硫酸根影响较小的活性组分。 （2）采用MoO3和Nb2O5等作为助剂改性催化剂，提升催化剂低温脱硝活性。 （3）研究发现了NH3、H2O对SO2对改性催化剂失活的促进作用、失活原因，提出了催化剂抗水抗硫方法。 该成果已申请国家发明专利：一种低温 SCR 脱硝催化剂及其制备和应用方法（专利申请号： 2017100538963 ，已公开）和一种中低温 SCR 脱硝催化剂及其制备方法（专利申请号201810028858.7 ，已公开） 。

低温燃料电池能有效地将化学能转化为电能，是一种高效、低污染的能源转化装置，是汽车动力系统、家庭热电联用系统甚至航天航空等领域的可选绿色能源。氧气还原反应是低温燃料电池的重要组成单元，由于反应过程极为缓慢，需在较高的过电位下进行，制约燃料电池的实际应用。学界普遍认为铂基材料能有效催化氧气还原，但这类贵金属的稀缺性和低 抗毒化能力使低温燃料电池的商业化应用仍面临巨大挑战。 在非贵金属催化剂研究领域，南京大学近年来提出了以氧化石墨烯和三聚氰胺为前驱体，利用固相反应制备氮掺杂石墨烯，制备的催

包括：简单背景、关键技术名称概念解释、技术原理简介、关键技术路线、技术先进性、技术特点或创新点、技术或产品应用领域等。传统能源，尤其是化石燃的消耗过程中排放的二氧化碳及其他有毒气体对全球环境的变化具有直接的影响。据预测截止 2050 年能源需求量会是现在的两倍，而到本世纪末会增至三倍。电动交通工具和大规模的再生能源（如风能和太阳能等）的开发利用将成为应对全球环境变化、能源安全和可持续性的重要策略。高能量密度、简便、可靠的电化学能量存储技术是传统能源系统向清洁能源系统、内燃机动力系统向电

本发明公开了一种催化转化催化剂的再生方法。从反应器中移出的催化剂首先进入第一再生器中通过第一再生气进行吹扫再生。第一再生器出口的一级再生剂输送至催化剂流量分配器后分为两股物流分别进入第二再生器和反应器，进入反应器的一级再生剂流股的流量占流股中一级再生剂总流量的1-100%，部分一级再生剂进入第二再生器中通过第二再生气进行二次再生后得到的二级再生剂与一级再生剂流股合并后一同进入反应器。本发明可以有效提高现有反应器产能，避免催化剂的频繁烧炭再生并降低再生温度与温升，有利于延长催化剂总寿命，并且能够实现不同移动床反应器中催化剂流速的单独调控，可用于甲醇制丙烯的工业生产中。

1. 痛点问题 催化已经广泛应用于各个领域。90%以上的化学生产过程都离不开催化。催化领域的每一次重大突破，都极大地改变了人类的生产与生活方式。 传统的有机配体支撑/配位的过渡金属催化剂被称为“有机金属络合物催化剂”体系，存在有机配体制备复杂、昂贵、周期长、污染大以及催化剂不稳定和难以回收利用，反应条件苛刻危险等问题，严重限制了其大规模的工业化应用。 2. 解决方案 该项技术提出了“无机配体配位/支撑金属催化剂”的原创性新概念（中国科学报，科学网和教育部科技转移中心等媒体报道http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/8/416736.shtm），相关研究成果发表在Nature子刊和《德国应用化学》等世界著名学术刊物上，开创了多金属氧化物均相催化的新领域。其基本原理是利用具有优良电子转移能力的金属氧化物作为无机配体，与金属络合配位，在过渡金属周围薪酬电子蓄水池，通过均相催化等手段控制电子的转移，从而控制化学反应的选择性和活性。 这种高效、简单、低廉、绿色、环保和易回收利用的催化剂合成和应用方法解决了传统“有机金属络合物催化剂”存在的根本性难题。为目前化学工业生产上诸如氧化、缩合、偶联和硝化等高污染的反应提供了全新的解决方案。 3.合作需求 与材料，能源，绿色化工，生物医药，染料中间体，食品领域的企业合作，开展产业化探索。

本团队经过近十年的研发，突破多项关键技术，开发出具有自主知识产权的绿色、高效、廉价稀土基催化剂，可以替代贵金属催化剂（国内外），大幅度降低生产成本，总体上达到国际先进水平，具有极强的市场竞争力，也符合“中国制造2025”稀土资源高端产业战略布局。构建了稀土（Ce，La）为基材的催化剂新体系，形成二元、三元固溶体及钙钛矿/固溶体，充分发挥稀土材料的催化功能。建立基于微结构调控的制备新工艺，超声波络合浸渍法/固相自燃法，促进多孔骨架结构层形成和纳米颗粒生长及良好分散。目前已形成面向行业的稀土基催化剂系列近十个型号催化剂，如M-C型、M-C-C型、L-M-C型、L-M-C型等。 催化剂达到催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范（HJ202702013）。

项目简介： 碳酸丙烯酯高能电池电解液．高效溶剂仅用作高能电池及电容器 的优良介质，世界市场所需碳酸丙烯酯 200-300 万吨。酯交换法生产 碳酸二甲酯的所需配套原料碳酸丙烯酯达数十万吨。而目前国内生产 量在 1000-2000 吨，供不应求，市场前景十分广阔。随着社会对绿色 环保的重视，许多工艺会被清洁、环境友好工艺所代替，必然进一步 加大碳酸丙烯酯的市场需求。因其下游产品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、 聚氨酯的不断推广应用，其市场需求量还要不断增加。本产品碳酸丙 烯酯是一种高效溶剂和优良抽提剂，性质稳定、无毒、纯的溶剂对碳 钢设备没有腐蚀，它对高分子化合物具有良好的溶解能力。目前最受 人重视的是用来脱除天然气、石油裂解气、油田气、合成氨变换气中 的二氧化碳和硫化氢，效果显著。在电子工业上可作高能电池及电容器的优良介质，在高分子工业上可作聚合物的溶剂和增塑剂等。也可 以作油性溶剂以及烯烃和芳烃的萃取剂。在纺织工业上可用作合成纤 维的助剂和固定剂、纺丝溶剂或水溶剂染料颜料分散剂；此外，它还 是一种用途极其广泛的有机合成原料和中间体，如酯交换法生产碳酸 二甲酯的原料。 产品市场分析 仅用作高能电池及电容器的优良介质，世界市场所需碳酸丙烯酯 200-300 万吨。酯交换法生产碳酸二甲酯的所需配套原料：碳酸丙烯 酯达数十万吨。而目前国内生产量在 1000-2000 吨，供不应求，市场 前景十分广阔。随着社会对绿色环保的重视，许多工艺会被清洁、环 境友好工艺所代替，必然进一步加大碳酸丙烯酯的市场需求。因其下 游产品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯的不断推广应用，其市场需 求量还要不断增加。现国内市场价格为 7000-8000 元/吨。相关原料价 格：环氧丙烷 7500 元/吨和二氧化碳 300--700 元/吨。 现有技术情况 利用二氧化碳与环氧化物加成反应合成环状碳酸酯早已实现了 工业化，目前的研究主要集中在寻找高效均相催化剂以及非均相催化 剂。现行工艺大多采用均相催化过程，存在着催化剂的回收、循环使 用上的困难；且产物必需经过多步蒸馏等过程分离提纯，既耗时、耗 能，又增加设备的投资。此外，为制得高质量的产品和提高环氧化物 的转化率，许多工艺还得使用挥发性的有机溶剂。这一反应的非均相 催化过程尚未实现产业化，主要受非均相催化剂的活性和稳定性（即 催化剂的使用寿命）所限。 所属技术领域：一碳化学与化工及绿色催化技术，可再生资源的 化学转化利用。选题依据：基于人们对资源和环境问题的关注及实现可持续发展 的社会需求，以消除污染、合理利用资源、实现可持续发展为目标的 绿色化学已成为当前化学研究的热点和前沿。二氧化碳作为一种典型 的可再生资源，具有无毒、无腐蚀性、阻燃、化学惰性，大量存在于 自然界中等特点，无溶剂残留而且对环境友好等优点；同时它也是一 种温室气体，对它的资源化利用，还可以减轻环境负荷。回收再利用 的二氧化碳主要用于生产基本化工原料及具有应用价值的绿色化工 产品。目前，每年大约有 110 MT(百万吨) 的二氧化碳用于化工产品 的合成，如碳酸酯、酰胺、氨基甲酸酯等,具有很高的应用价值和广阔 的市场前景。基于资源和环境因素考虑，二氧化碳的化学转化与利用 吸引着越来越多研究者的兴趣，具有很高的应用价值和理论研究意义。 本工艺的目的 针对固体催化剂活性不高、稳定性不好的问题，设计与筛选高活 性、高稳定性固体催化剂，解决催化剂的回收使用问题和简化产品的 分离、纯化过程，以降低生产成本；用超临界二氧化碳替代有机溶剂， 实现无有机溶剂、对环境友好的清洁工艺过程，即工艺过程的绿色化。 技术内容 高活性、高稳定性固体催化剂的筛选：侧链带有铵盐、胺基等功 能基团的聚苯乙烯树脂能高效、高选择性地催化环氧化物与二氧化碳 反应制备环状碳酸酯。 催化剂的种类：苯乙烯系极性大孔吸附树脂、强碱性苯乙烯系阴 离子交换树脂、大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、大孔苯乙烯系 螯合性树脂、大孔弱酸丙烯酸系阳离子交换树脂、大孔强酸丙烯酸系 阳离子交换树脂。 上述高活性固体催化剂的回收、再利用。

电池高性能低铂电催化剂研究首先合成含有高指数面的Pt3Fe 多级纳米线，再通过煅烧得到含有两个原子层厚的 Pt-skin结构，并评估了该材料在酸性介质中的氧还原和醇氧化催化性能，最后基于 DFT 理论计算结果证明含有高指数面的 Pt-skin表面对反应中间体的吸附能优化，有利于电催化反应的进行。该工作首次将 Pt-skin和高指数面结合，在催化剂活性和稳定性方面有了很大提升，为高性能电催化材料的设计和开发指出了新方向。